专利名称：一种暖气控制阀控制电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种暖气控制阀控制电路，可以应用于新建筑暖气分户计量系
统，或既有建筑暖气分户计量、节能改造，具体是一种暖气智能节能计量装置的配套装置。
背景技术：
我国是能源消耗大国，建筑能耗是社会耗能大户，我国北方地区采暖能耗占当地 社会能耗的25% ，采暖节能刻不容缓。我国在采暖节能方面采取了一些措施，如采用集中供 暖、分户安装热能表等措施，减少了部分浪费。 但是，依然存在很多问题，因传统采暖收费按面积收费，用户没有节约的积极性， 房间无人时照常供暖，房间温度过高时开窗放热，也存在交费难的问题。如果某些人想在不 使用时关闭暖气，只能关闭现有的普通手动阀门，无法自动关闭。室温无法设置。传统的热 能表存在计量不准确、易堵塞的问题，不能关闭，不能调温，不能预付费，只计量不节能，用 电池作为动力，电弱计量不准，无电不计量，经常更换电池增大了使用成本，电池问题是制 约我国热能表发展和供热计量改革的关键问题之一。
实用新型内容本实用新型的目的就是针对上述的不足，提供了一种结构新颖、分户或分室计量、
能自由设置温度、自由开关的新型、IC卡预付费的暖气智能节能计量装置的配套控制阀电
路。其控制阀控制电路用市电不用电池，关闭阀门依靠大电容放电，解决了困扰我国多年的
热计量装置电源寿命短的问题。 —种暖气控制阀控制电路，包括 —电机M1，用于控制开关的开和关； —微处理器IC，用于接收信号并驱动电机M1转动； —超级电容E1，存储电能，断电后为电机M1提供电能； 微处理器的P63脚接高电位，并通过下拉电阻R2接地，接地线还连接有并联的开 限位开关Sl和关限位开关S2，微处理器的P65脚和P64脚分别作为0N脚和OFF脚，P60脚 连接温控器控制线； 0N脚和0FF脚之间为电机驱动电路，包括一电机M1、两个三极管Ql和Q2、两个场 效应管Q3和Q4，三极管Q1的集电极和场效应管Q3的漏极共同连接到电机M1的一端，三 极管Q2的集电极和场效应管Q4的漏极共同连接到电机M1的另一端，两场效应管的源极 接地，两三极管的发射极接高电位VDD，场效应管Q3的栅极与三极管Q1的基极共同连接到 OFF脚，效应管Q4的栅极与三极管Q2的基极共同连接到ON脚； 上述高电位VDD通过二极管Dl和限流电阻Rl连接到电源，超级电容El设置在高 电位VDD和接地之间。 上述微处理器P61脚作为0PN脚，P62作为CLS脚，并分别通过上拉电阻连接到电 源VCC。[0013] 上述微控制器的VDD脚为电源VCC脚，电源VCC脚和P63脚之间还设置有稳压源 电路，保证微处理器有稳定电源，具体为电源VCC脚通过并联连接的法拉电容E2和电容 Cl接地，法拉电容E2的正极还通过二极管D2接P63脚高电位。 上述超级电容E1大于等于1F，所述法拉电容E2为0. 22F。是为了保证断电后能 关闭阀门，利用其存储的电能推动电机关阀，El在关阀过程中随着电量消耗，电压会降低， 这时，就需要E2作为稳压。并用二极管Dl将El与电源隔离，防止反向送点，确保IC监测 电源掉电，R1作为限流电阻，防止向El充电电流过大，损坏电源；二极管D2作为电容E2的 保护。 当需要打开阀门时，0N脚输出低，0FF脚输出高，Q2和Q3导通，电机向开阀方向转 动，当需要关闭阀门时，OFF脚输出低，0N脚输出高，Ql和Q4导通，电机向关阀方向转动。 S1是开限位开关，当电机带动阀开到位，S1断开，OPN脚被拉高，此时，微处理器IC 控制停转；S2是关限位开关，原理与Sl相同。 P60脚作为SW脚连接温控器控制线，如果该脚被拉低，控制打开阀门。P63脚作为 电源，如果5V消失，该脚被R2拉低，控制电机关闭阀门。 另外，微处理器IC内部有电压监测电路，当IC电源(E2)两端电压低于2V， IC复
位。IC内部还可以有看门狗，如果程序意外跑飞，可以重新复位，恢复运行。 可以设置有刷卡识别电路，与本电路配合，将IC卡中的费用信息输入，如果还有
费用，则本电路继续工作，如果费用过低或用尽，则电路不工作，提醒充值，这是容易实现的。 综上所述，本实用新型提供的暖气控制阀控制电路具有以下优点 1.采用超级电容代替电源，普通做法都是采用现有电池，由于容量限制，需要经常
更换，增加了成本和作业频率。 2.用户可以自由开关暖气阀，房间无人时可以关闭，停止计费，实现自动节能，比 现有各种计费方式都节能。 3.由于有了温控系统，用户可以自由设置室内温度，可縮小室内与室外温差，当室
内温度达到设定值时，暖气阀可以自动关闭，停止计费，这是容易实现的。 4.当室内温度设定值低时，会在较短时间内达到这一设定值，暖气阀自动关闭，并
停止计费。 5. IC卡预付费方式，解决了收费难的问题，方便管理。 6.由其制作的阀门安装方便，接口和现有接口类似。 7.可以采用"两部制收费法"国家发改委、建设部2007年6月3日联合发布的 《城市供热价格管理暂行办法》，规定采暖收费实行固定热价和计量热价相结合的"两部制 热价"(也称"两部制收费法")。固定热价按照总热价30% _60%的标准确定，计量热价按 用户的实际使用量计算，用户所要交纳的采暖费是固定热价和计量热价之和。 8.电机功率低，即可以采用小电机，其功率为2W左右即可，耗能少。
图1为本实用新型实施例中温控器的电路原理图； 图2为本实用新型实施例中稳压源电路原理图； 图3为本实用新型实施例中超级电容的电路原理图；[0033] 图4为本实用新型实施例中电机驱动电路原理图； 图5为本实用新型实施例中微处理器的电路原理图。
具体实施方式
下面将对本实用新型的实施方式进行详细说明。 —种暖气控制阀控制电路，如图1、图2、图3、图4、图5所示，包括 —电机M1，用于控制开关的开和关； —微处理器IC，微处理器采用AT系列，如AT8PS53，用于接收信号并驱动电机M1 转动； —超级电容E1，存储电能，断电后为电机M1提供电能。 如图5所示，微处理器的P63脚接高电位，并通过下拉电阻R2接地，接地线还连接 有并联的开限位开关Sl和关限位开关S2，微处理器的P65脚和P64脚分别作为0N脚和OFF 脚，P60脚连接温控器控制线。 ON脚和OFF脚之间为电机驱动电路，如图4所示，包括一 电机Ml 、两个三极管Ql和 Q2(采用8550型号)、两个场效应管Q3和Q4(采用NDS335N型号)，三极管Ql的集电极和 场效应管Q3的漏极共同连接到电机M1的一端，三极管Q2的集电极和场效应管Q4的漏极 共同连接到电机M1的另一端，两场效应管的源极接地，两三极管的发射极接高电位VDD，场 效应管Q3的栅极与三极管Ql的基极共同连接到OFF脚，效应管Q4的栅极与三极管Q2的 基极共同连接到ON脚。 上述高电位VDD通过二极管Dl和限流电阻Rl连接到电源，如图3所示，超级电容 El设置在高电位VDD和接地之间。 上述微处理器P61脚作为0PN脚，P62作为CLS脚，并分别通过上拉电阻连接到电 源VCC。 上述微控制器的VDD脚为电源VCC脚，电源VCC脚和P63脚之间还设置有稳压源 电路，保证微处理器有稳定电源，如图2所示，具体为电源VCC脚通过并联连接的法拉电容 E2和电容Cl接地，法拉电容E2的正极还通过二极管D2接P63脚高电位。 上述超级电容E1采用1F，所述法拉电容E2为0. 22F。是为了保证断电后能关闭 阀门，利用其存储的电能推动电机关阀，E1在关阀过程中随着电量消耗，电压会降低，这时， 就需要E2作为稳压。并用二极管Dl将El与电源隔离，防止反向送点，确保IC监测电源掉 电，Rl作为限流电阻，防止向El充电电流过大，损坏电源；二极管D2作为电容E2的保护。 当需要打开阀门时，0N脚输出低，0FF脚输出高，Q2和Q3导通，电机向开阀方向转 动，当需要关闭阀门时，OFF脚输出低，0N脚输出高，Ql和Q4导通，电机向关阀方向转动。 P60脚作为SW脚连接温控器控制线，如图1所示，如果该脚被拉低，控制打开阀门。 能实现温度的自由设定和控制，是非常容易的。 还可以设置有刷卡识别电路，附图中未表示，将IC卡中的费用信息输入，如果还 有费用，则本电路继续工作，如果费用过低或用尽，则电路不工作，提醒充值，这是容易实现 的。
权利要求一种暖气控制阀控制电路，其特征在于包括一电机M1，一微处理器IC，一超级电容E1，其中，微处理器的P63脚接高电位，并通过下拉电阻R2接地，接地线还连接有并联的开限位开关S1和关限位开关S2，微处理器的P65脚和P64脚分别作为ON脚和OFF脚，P60脚连接温控器控制线；ON脚和OFF脚之间为电机驱动电路，包括一电机M1、两个三极管Q1和Q2、两个场效应管Q3和Q4，三极管Q1的集电极和场效应管Q3的漏极共同连接到电机M1的一端，三极管Q2的集电极和场效应管Q4的漏极共同连接到电机M1的另一端，两场效应管的源极接地，两三极管的发射极接高电位VDD，场效应管Q3的栅极与三极管Q1的基极共同连接到OFF脚，效应管Q4的栅极与三极管Q2的基极共同连接到ON脚；上述高电位VDD通过二极管D1和限流电阻R1连接到电源，超级电容E1设置在高电位VDD和接地之间。
2. 根据权利要求1所述的暖气控制阀控制电路，其特征在于微控制器的VDD脚为电 源VCC脚，电源VCC脚和P63脚之间还设置有稳压源电路，具体为电源VCC脚通过并联连 接的法拉电容E2和电容Cl接地，法拉电容E2的正极还通过二极管D2接P63脚高电位。
3. 根据权利要求1或2所述的暖气控制阀控制电路，其特征在于所述超级电容E1大 于等于1F，所述法拉电容E2为0. 22F。
专利摘要一种暖气控制阀控制电路，包括一电机(M1)，用于控制开关的开和关，一微处理器(IC)，用于接收信号并驱动电机(M1)转动，一超级电容(E1)，存储电能，断电后为电机(M1)提供电能。本实用新型采用超级电容代替普通电池，降低了成本和作业频率，能自由开关暖气阀、设定温度，节约了大量的能源，也减少了用户的使用成本，具有很高的推广应用价值。
文档编号G05D23/19GK201535863SQ20092002597
公开日2010年7月28日 申请日期2009年5月27日 优先权日2009年5月27日
发明者孙召宽, 宋传增, 宋海洋, 左利琴, 毕洁航 申请人:济南雪山节能科技有限公司